主变零序电流和间隙电流保护
主变中性点倒闸操作过程中零序保护、间隙保护投退研究
method of protection platen
CLC number: TM774
Document code: A Article ID：1003-0107(2021)06-0118-03
0 引言 对于电力系统中 110 kV 及以上电压等级的中性点
直接接地系统，中性点直接接地数目，直接影响整个网 络零序电流的大小和分布，进而影响零序过流保护的适 应性和整定计算[1]。一般双主变或多主变并列运行的变 电站，为保证系统为直接接地系统，其中 1 台主变中性 点直接接地运行，其余主变中性点经间隙接地运行。变
zero sequence current protection is used as the backup protection for the grounding short circuit fault; When
the neutral point is grounded through the gap, the gap protection is used as the backup protection of grounding
表 1 中性点分合闸位置与零序尧间隙保护投退状态
图 1 TA 引接方式及零序尧间隙保护原理图
2 主变零序保护、间隙保护原理
对于直接接地系统内的变压器，当变压器中性点直 接接地时，零序电流保护作为接地短路故障的后备保 护；当中性点经间隙接地时，间隙保护作为接地故障的 后备保护。放电间隙击穿后产生的间隙电流 I0 和在接 地故障时在故障母线 TV 的开口三角绕组两端产生的 零序电压 U0 构成 " 或 " 逻辑，组成间隙保护，即间隙保 护包括间隙电流保护和间隙电压保护 [2-3]220 kV 直接接 地系统中母线电压互感器变压比为 220/ 姨 3 /0.1/ 姨 3 /0.1，间隙保护动作电流通常整定为 100 A，间隙保护动 作电压通常整定为 180 V[4]。原理如图 1 所示。
主变零序电流和间隙电流保护
主变零序电流和间隙电流保护今天去武垣站干活，发现在220KV侧中性点保护间隙后面串有一个CT，以前220KV站里从没有见到过，问了几个人都不知道是干什么的，估计是零序电流保护。
回来上网上搜了搜，原来是间隙电流保护，下面说一下间隙电流保护和零序电流保护：??? 目前大电流接地系统普遍采用分级绝缘的变压器，当变电站有两台及以上的分级绝缘的变压器并列运行时，通常只考虑一部分变压器中性点接地，而另一部分变压器的中性点则经间隙接地运行，以防止故障过程中所产生的过电压破坏变压器的绝缘。
为保证接地点数目的稳定，当接地变压器退出运行时，应将经间隙接地的变压器转为接地运行。
由此可见并列运行的分级绝缘的变压器同时存在接地和经间隙接地两种运行方式。
为此应配置中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保护。
??? 中性点零序CT一般在变压器中性点套管内，而间隙CT一般在间隙后面。
当变电站的母线或线路发生接地短路，若故障元件的保护拒动，则中性点接地变压器的零序电流保护动作将母联断路器断开，如故障点在中性点经间隙接地的变压器所在的系统中，此局部系统变成中性点不接地系统，此时中性点的电位将升至相电压，分级绝缘变压器的绝缘会遭到破坏，中性点间隙接地保护的任务就是在中性点电压升高至危及中性点绝缘之前，可靠地将变压器切除，以保证变压器的绝缘不受破坏。
??? 中性点直接接地时间隙保护起不到作用，为了防止误动应该退出；而中性点不接地时，零序电流没有通路，零序电流保护不起作用，为了防止误动，应该退出，间隙零序过压的问题请问为什么间隙零序过压的定值为什么要整定为180V？是为了躲过什么？间隙零序过压时间一般整定为0.5s，动作后跳各侧开关。
这么短的动作时间为什么是跳各侧开关而不是跳本侧开关？还有就是间隙零序过压和零序过压有何不同？为什么整定值会差那么远（例如在110kV系统中，零序过压可整定为15～30V）？??110kV系统的PT辅助绕组为什么是100V先请看系统运行中的过电压：电力系统的过电压一般可分为下面三类,暂时过电压(工频过电压、谐振过电压) ,操作过电压,雷电过电压。
(完整版)主变零序保护的知识
主变零序保护的知识1 概述变压器的零序电流保护、变压器间隙电流保护与变压器零序电压保护一起构成了反应零序故障分量的变压器零序保护，是变压器后备保护中的重要组成部分，同时也是整个电网接地保护中不可分割的一部分。
本文就变压器的零序电流保护的一些特点进行介绍。
2 零序电流互感器安装位置对保护的影响零序电流的产生，对保护所体现的故障范围会有很大的影响(对于自耦变压器，零序电流只能由变压器断路器安装处零序电流互感器产生，本文不做讨论)。
下面按故障点的不同展开如下分析(见图1)：由上面的三种故障情况我们可以看到，变压器断路器处零序电流保护只能对安装处母线两侧的故障进行区分，变压器中性点处的零序电流保护只能对变压器高压侧与低压侧故障进行区分。
如果采用断路器处的零序电流保护，则与线路的零序保护概念上基本是相同的，只不过零序方向可以根据电流互感器的极性选择指向主变或指向母线，指向母线则保护的范围只是断路器电流互感器安装处开始，需与线路零序保护配合且范围较小；指向主变，则要同主变另一侧的出线接地保护相配合，比较麻烦。
如果采用主变中性点处的零序电流保护，则保护的范围比断路器处零序电流保护宽一些，同样根据主变中性点零序电流互感器的极性接线可以将中性点零序电流保护分为指向本侧母线或对侧母线，一般采用指向本侧母线，整定配合较清晰方便。
我局目前运行的都是主变中性点零序电流保护，断路器处零序电流保护只有在旁路断路器带主变运行时才可能碰到，但如上面提到，对于主变其他侧有出线接地保护的因为整定配合的困难，此时旁路的零序电流保护宜退出，如为了对主变引线段进行保护，也可对旁路零序电流保护段进行适当保留。
3 变压器中性点电流互感器极性试验一般情况下，零序功率方向要求做带负荷测试，但对于接于变压器中性点套管电流互感器的零序保护，其极性显然是无法用电流二次回路短接人为制造零序电流来检验接线极性正确与否的，因而整组极性试验就显得极为重要。
可以利用直接励磁冲击，在电流互感器线圈二次侧产生的直流响应，用直流毫安或微安表观察指针的摆动来确定极性关系，具体做法见图2。
某电厂保护整定值计算
某电厂保护整定值计算＃1发变组保护整定过程1．CPU3保护整定（1）发电机差动保护：发电机额定电流：4125A，CT：5000/5，故二次额定电流Ie＝4.12A。
额定电压10.5KV，PT：10500/100。
a．比例制动系数Kz＝0.4，依据：装置技术说明书。
b．启动电流Iq＝2.06A，取2A。
依据：取0.5Ie。
c．差动速断倍数Ic.s＝6。
d．负序电压定值U2.dz＝0.08×100＝8V。
依据：按躲过可能出现的最大不平衡负序电压整定。
e．TA断线延时发信Tct＝0.5S；依据：见技术说明书。
（2）3Uo发电机定子接地保护：a．零序电压保护定值3Uo.dz＝8V。
依据：公式3Uo.dz＝Krel×Uunb.max，躲过正常运行时中性点单相压互或机端三相压互开口三角的最大不平衡电压。
b．动作时间t＝3S。
（3）3w发电机定子接地保护：a．动作电压调整K1、K2，制动电压调整K3，装置自动整定，见装置技术说明书。
b．动作时间t1＝6.0S。
（4）发电机转子两点接地保护：a．二次谐波电压定值Uld＝Kk×Ubpn＝2.8×Ubpnb．延时t1＝1S。
（5）发电机转子一点接地保护：a．接地电阻定值Rg＝8KΩ；保护动作延时t1＝5.0S。
b．开关切换延时t0＝1.0S。
（6）发电机断水保护：a．整定t0＝20S，t1＝0S，未用。
2．CPU2保护整定（1）发电机复合电压过流保护：a．低电压定值Ul.dz＝70V，按照低于正常30％的二次额定电压整定。
b．负序电压定值U2.dz＝10V，取10％的二次额定电压整定。
c．过电流定值Ig.dz＝KKIe/Kr＝5.95A，取6.0A。
按躲过额定负荷下可靠返回整定，Kk取1.3，Kf取0.9。
d．延时t1＝3.5S，母线解列，延时t2＝4.5S，出口跳闸。
依据：延时与变压器的相应保护延时的限额配合。
（2）发电机定时限负序过流保护：a．负序电流定值I2.dz＝1.03A，取1.1A；按发电机能承受的电流和躲过引起转子发热而致损伤的负序电流整定，公式为：I2.dz＝0.25Ie。
(完整版)各类常见保护的保护范围
各类常见保护的保护范围1. 220kV线路保护：主保护（高频、光纤保护）：线路全长；后备保护（距离、零序）：与110kV线路保护一致失灵保护：220kV设备线路或主变保护动作但开关拒动时的后备保护，由220kV的线路或主变保护启动。
相间过流及接地过流后备保护：一般无方向，是简单的保护。
在正、反方向上故障都可以动作。
但保护范围小，动作时间长。
一般只能保护线路的一部分。
2. 110kV线路保护距离、零序Ⅰ段：本线路的一部分；距离、零序Ⅱ段：本线路全长及相邻线路、主变的一部分；距离、零序Ⅲ段：后备保护，本线路及相邻线路的全长。
3. 35kV线路保护：距离Ⅰ段：本线路的一部分；距离Ⅱ段：本线路全长及相邻线路、主变的一部分；距离Ⅲ段：后备保护，本线路及相邻线路的全长。
过流Ⅰ段：本线路的一部分；过流Ⅱ段：本线路全长及相邻线路的一部分；过流Ⅲ段：是后备保护，能保护本线路及相邻线路的全长。
4. 10kV线路保护：过流Ⅰ段：本线路的一部分；过流Ⅱ段：本线路全长及相邻线路的一部分；过流Ⅲ段：是后备保护，能保护本线路及相邻线路的全长。
5. 220kV、110kV母差保护：保护范围是：本条母线上各开关的用于母差的CT围成的设备范围，包括从CT开始到母线之间的开关、刀闸引线、支持瓷瓶，母线本身、母线PT和避雷器。
6主变保护6.1主保护：差动保护：当电流取自开关旁独立CT时，为主变三侧开关旁独立CT围成的设备范围，包括主变内部、各侧套管及引线、各侧开关CT到主变之间的开关、刀闸、避雷器、引线等。
当使用套管CT。
只保护主变内部，不包括主变套管。
重瓦斯：主变内部，不包括主变套管6.2后备保护：高压侧后备带方向的过流保护（方向指向220kV母线）：以该侧取电流的CT为分界线，包括主变高压侧开关、刀闸、引线，220kV母线及出线全长。
不带方向且中、低压侧母线有电源时，可反映各侧的相间短路。
中压侧带方向的后备过流保护（方向指向110kV母线）：以该侧取电流的CT为分界线，包括主变中压侧的开关、刀闸、引线、110kV母线及中压侧出线全长。
主变保护
主变保护
本体保护：是一种非电量保护，包括本体轻、重瓦斯保护，有载调压轻、重瓦斯保护以及压力释放。
原理是变压器发生故障时，往往会对变压器的绝缘油造成影响，从而导致气体的产生，这时变压器的瓦斯继电器动作，本体保护就是根据不同瓦斯继电器的动作来跳闸或告警。
差动保护：反映变压器内部故障（包括三侧或两侧CT之间的电缆）。
以三圈变为例，采集变压器三侧的电流。
正常情况，根据KCL定理，流入变压器电流等于流出变压器电流，即差流为零；如果变压器内部故障，肯定有一侧的电流比较大，从而导致差流不为0，保护动作。
如果是外部故障，流入变压器电流仍然等于流出变压器电流，保护不会动作。
常见的差动有差流速断、比率差动等。
两圈变同理。
距离保护：目前用的非常少，但有用的。
简单的讲就是采集电压和电流，计算阻抗，再根据计算的阻抗来判断是否动作。
不建议采用。
过流保护：用于变压器后备保护。
反映的是变压器故障和母线故障、馈线故障。
一般不仅作为变压器后备，还可以作为母线后备、馈线保护后备等。
过流保护包括：相电流、负序、零序；还有定时限、反时限等。
间隙过流和间隙过压保护：采集变压器放电间隙的电量，对付接地故障
限制性接地保护：国外用的很多。
采用零序电流来判断，好像也有叫零序差动保护的。
过负荷：包括告警、启动风冷、闭锁有载调压等
热过负荷：根据变压器提供的热积累特性，根据负荷电流计算变压器的热积累
，分为告警和跳闸两个阶段。
好像电气化铁道上比较多。
主变压器定值整定原则
主变保护a.差电流速断保护差电流速断保护的动作电流应按避过变压器空载投入时的励磁涌流和内部故障时的最大不平衡电流来整定。
根据实际经验一般取：Isd =（4～12）Inb/ni （1）式中 Isd －保护装置差动速断定值；Inb －变压器的额定电流（高压侧）；ni －电流互感器变化。
b ．差动保护（1）谐波制动化：根据经验，为可靠地防止涌流误动，当任一相二次谐波与基波之间比值大于15%-20%时，三相差动保护均被闭锁。
（2）最小动作电流Icd应大于额定负载时的不平衡电流，即Icd =Kk （Ktxfwc+ΔU+Δfpn ）Inb/ni （2）式中 Inb 、ni 同（1）式；Kk —可靠系数，取（1.3～1.5）;ΔU —变压器相对于额定电压抽头向上(或下)电压调整范围，ΔU=5%；Ktx —电流互感器同型系数：当各侧电流互感器型号相同时取Ktx=0.5，不同时 取Ktx=1；fwc —电流互感器的允许误差：取fwc=0.1；Δfpn —电流互感器的变化（包括保护装置）不平衡所产生的相对误差取0.1。
一般Icd=（0.2～0.6）Inb/ni （3）（3）制动特性拐点Isl = Inb ／ni （4）Is2 = (1～1.2)Inb ／ni （5）Isl 、Is2可整定为同一点。
（4）最大制动系数K1、K2K1、K2 = Kk （Δfpn+ΔU+0.1）式中符号同（2）式。
K1、K2可整定为相同值，也可整定为：K1 = 1.3（Δfpn+ΔU+0.1） （6）K2 = 1.5（Δfpn+ΔU+0.1） （7）（5）电流调整率的整定计算中压侧调整率= （8） 式中 Unm —中压侧额定电压；Unh —高压侧额定电压；nLHh —高压侧电流互感器变化；nLHm —中压侧电流互感器变化；低压侧整率= ×√3 （注：该调整率不应大于1.99） （9） 式中ULHh 同（8）式UnL —低压侧额定电压；nLHh 同（8）式；Unm*nLHm Unh.*nLHhUnl.nLHL Unh.nLHhnLHL —低压器电流互感受器变化；电流调整率一般不应大于2。
间隙保护、零序保护的说明
这个问题需分两种情况说明：
1、独立TA方式。
该方式为主变直接零序过流取自主变套管中性点TA，间隙零序过流取自与放电间隙相串联的TA。
该方式下两种保护TA相互独立，无论中性点接地与否，两种保护同时投入而不会出问题。
证明如下：设两TA变比相同，则通常直接零序过流定值与时限应大于间隙零序过流定值与时限。
（1）、如主变中性点经间隙接地时间隙击穿，此时两TA流过相同电流，由间隙零序过流保护正确动作跳闸，如间隙过流保护拒动则可由直接零序过流保护作为后备动作跳闸。
（2）、当主变中性点直接接地，如系统发生接地故障，直接零序过流保护中将流过零序电流，而由于中性点地刀合位将间隙TA旁路，故间隙过流保护中将无电流流过，最终直接零序过流保护正确动作跳闸，间隙过流保护不会误动。
2、复用TA方式。
该方式为主变中性点无间隙TA，故二次接线将主变套管中性点TA二次电流串联接入直接零序过流保护和间隙零序过流保护通道。
该方式下两种保护复用同一TA，如果保护同时投入将可能发生误动作。
证明如下：（1）、如果主变中性点经间隙接地时间隙击穿，此时两保护流过相同电流，由间隙零序过流保护正确动作跳闸。
（2）当主变中性点直接接地，如系统发生接地故障，直接零序过流和间隙零序保护中将流过相同的零序电流，如果该电流大于间隙零序过流定值而小于直接零序过流定值，间隙过流保护将误动；即使故障电流大于零序过流定值，间隙过流保护也将提前误动出口。
因此，应分清自己所辖变电站的一次TA安装情况究竟属于哪种情形，再结合二次回路进行思考。
1。
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一个直接接地系统，间隙保护在中性点失去时起作用
间隙零序动作包括有间隙零电流和零序电压达到定值,在地刀合上时是没有零序电压的,所以不会动作,只是为保险起见,一般人为将它退出;而零序过流整定值较大,地刀没合时,即使零序间隙击穿也不回启动,所以,一般零序过流在地刀合上时很多地方的规程不要求停用.
二者起的作用不一样，一个是直接接地用，一个是非直接接地用
1、无论直接接地还是非直接接地，都要躲过不平衡电流
2、现在做的好的，通过中性点地刀辅助触点自动切换，但也有不少的厂采用人工去切换
3、二者起的作用一样，都是在系统发生单相接地故障时，要切除变压器；当然，可能别的保护会起作用。
间隙和零序电流保护的作用从系统图上看比较容易理解。中性点直接接地时，间隙零序起不到保护作用，为了防止误动，应该退出；而中性点不接地时，零序电流没有通路不起作用的，也是为了防止误动，应该退出的。
中性点过流保护是在中性点直接接地时系统发生接地故障时动作。
间隙保护则是在中性点经间隙接地时，系统发生接地故障时中性点过电压击穿放电间隙时动作。中性点过流保护定值很高，而间隙保护定值很小。因此在中性点接地刀闸在合时，要退出间隙保护，防止误动。不过一般都设有靠中性点接地刀闸辅助接点闭锁的间隙保护，当中性点接地刀闸在合时，间隙保护自动退出。
主变零序电流和间隙电流保护
主变零序电流和间隙电流保护
问：
主变零序电流和间隙电流保护为什么不能同时投入同时投入会有什么后果
答：
中性点零序CT接在变压器中性点套管出口，间隙ct接在间隙前面，但是在中性点零序CT的后面，即使中性点断开，间隙击穿后造成中性点零序TA流过电流，零，一个在中性点不接地时投入，要看变压器的运行方式的